DE8915011U1 - Thread forming screw - Google Patents
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Description
Gewindeformende SchraubeThread forming screw
Die Erfindung betrifft eine gewindeformende Schraube nach desa Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Schrauben sind seit vielen Jahrzehnten in vielen urößen und Formen auf dem Harkt.The invention relates to a thread-forming screw according to the preamble of patent claim 1. Such screws have been on the market for many decades in many sizes and shapes.
Zur Verminderung des Eindrehmoments und zur Erhöhung des Lösemoments derar iger Schrauben ist es bereits bekannt, beispielsweise . aus der DE PS 2318 088, den Gewindeg~at als wellenförmige Schneid*, auszubilden. Die durch diese wellenförmige Ausbildung des Gewiniegrats erzielte Wirkung ist jedoch nicht voll zufi:ii^enstellend.^Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, gewindeformende Schrauben der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß das Eindrehmomeiß.: noch stärker reduziert und das Lösemoment noch weiter erhöht und darüberhinaus eine Spanbildung vermieden wird, dabei aber eine wirtschaftliche Herstellung der Schraube beizubehalten. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des BfcßnspruchsIn order to reduce the screwing torque and increase the loosening torque of such screws, it is already known, for example from DE PS 2318 088, to design the thread ridge as a wave-shaped cutting edge. However, the effect achieved by this wave-shaped design of the thread ridge is not entirely satisfactory. The object of the present invention is therefore to improve thread-forming screws of the type mentioned at the beginning in such a way that the screwing torque is reduced even further and the loosening torque is increased even further and, in addition, chip formation is avoided, while maintaining economical production of the screw. This object is achieved by the features of the characterizing part of the claim.
Gemäß der Erfindung wird also der Gewindegrat durch Ausnehmungen derart unterbrochen, daß Schneidezähne entstehen, deren Schneidkanten in Eindrehrichtung des Gewindes weisen. Diese Schneidezähne bzw. deren Schneidkanten reduzierten das erforderliche Eindrehmoment beträchtlich, wohingegen die Ausnehmungen als Sperre in Gegenrichtung wirken, was zu einer wesentlichen Erhöhung des Lösemoments führt. Außerdem wird eine Spanbildung im wesentlichen vermieden. Trotzdem kann die Schraube vergleichsweise wirtschaftlich hergestellt werden·According to the invention, the thread ridge is interrupted by recesses in such a way that cutting teeth are created, the cutting edges of which point in the direction of screwing in the thread. These cutting teeth or their cutting edges reduce the required screwing-in torque considerably, whereas the recesses act as a lock in the opposite direction, which leads to a significant increase in the loosening torque. In addition, chip formation is essentially avoided. Nevertheless, the screw can be manufactured comparatively economically.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 die Schraube in Seitenansicht,Fig. 1 the screw in side view,
Fig. 2 eine Ansicht in Rxohtung des Pfeils A von Fig. 1,Fig. 2 is a view in the direction of arrow A of Fig. 1,
Fig. 3 eine Teiiansicht in Richtung des Pfeils B von Fiq. 4,Fig. 3 is a partial view in the direction of arrow B of Fig. 4,
Fig. 4 eine Abwicklung eines Keilbereichs eines Gewindegangs,Fig. 4 a development of a wedge area of a thread,
I Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeils C vonI Fig. 5 is a view in the direction of arrow C of
I Fig. 4,I Fig. 4,
Fig. 6 eine Abwicklung eines Teilbereichs einesFig. 6 a development of a part of a
: Gewindegangs einer Abwandlungsform,: thread of a modified form,
«: Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeils D von«: Fig. 7 a view in the direction of arrow D of
f? Fig. 6, und
i ) f? Fig. 6, and
i )
Fig. 8 einen Schnitt in Richtung des Pfeils E vonFig. 8 is a section in the direction of arrow E of
; Fig. 7.; Fig.7.
Gemäß Fig. 1 weist die im ganzen mit 10 bezeichnete Schraube einen Schraubenkopf 11/ einen zylindrischen Schraubenschacht 12 und eine Schraubenspitze 13 auf. Dabei ist der Schraubenschaft 12 ein geradliniger Zylinder mit gleichem Durchmesser über seine gesamte Länge, während die Schraubenspitze 13 sich vom Schraubenschaft aus kontinuierlich ! bis zu ihrem Spitzende hin verjüngt. Ein Schraubengewinde (14)According to Fig. 1, the screw, designated as a whole by 10, has a screw head 11/ a cylindrical screw shaft 12 and a screw tip 13. The screw shaft 12 is a straight cylinder with the same diameter over its entire length, while the screw tip 13 tapers continuously from the screw shaft to its tip end. A screw thread (14)
ti Iti I
erstreckt sich über den gesamten Schaft 12 und die Schraubenspitze 13 bis zu deren Spitzende. Mit 15 ist der Gewindegrat bezeichnet/ also die umlaufende Außenkante der Gewindegänge des Schraubengewindes 14. Der Gewindegrat 15 verläuft ebenfalls von der Verbindungsstelle zwischen Schraubenkopf 11 und Schraubenschaft 12 Über den gesamten Schaft und die gesamte Stütze 13 bis zum Spitzende der Schraube, wobei der Gewindedurchmesser durch den Abstand des Gewindegrats 15 zur Schraubmittelachse bestimmt wird.extends over the entire shaft 12 and the screw tip 13 to its tip end. 15 designates the thread ridge/ i.e. the circumferential outer edge of the threads of the screw thread 14. The thread ridge 15 also runs from the connection point between the screw head 11 and the screw shaft 12 over the entire shaft and the entire support 13 to the tip end of the screw, whereby the thread diameter is determined by the distance of the thread ridge 15 to the screw center axis.
Das Wesentliche ist nun, daß der Gewindegrat 15 in Abständen durch Ausnehmungen 16 unterbrochen ist, derart, daß die stehenbleibenden Gratabschnitte Schneidezähne 17 mit in Einschraubrichtung der Schraube weisender Schneidkante 17a bilden. Die Teilung für die Schneidezähne ist dabei beispielsweise so vorgenommen, daß sechs bis zwanzig Zähne pro Gewindegang entstehen, wobei die Anzahl der Zähne zur Schraubenspitze hin abnimmt. Wie am besten aus den Figuren 2, 3, 4 und 5 ersichtlich ist, sind die dem Grat 15 unterbrechenden Ausnehmungen 16 so ausgebildet, daß die erwähnte Schneidkante 17a entsteht, wobei sich am Grund der Ausnehmung eine Fläche 18 bil «ät, die in Ausdrehrichtung der Schraube als Sperre wirkt. Die die Schneidkante 17a bildenden Schneidflanken 19 schneiden in einem Winkel 20 von vorzugsweise 15 bis 25 Grad die Gewindeflankenflächen 21, und zwar an Kanten 22. 'The essential point is that the thread ridge 15 is interrupted at intervals by recesses 16, such that the remaining ridge sections form cutting teeth 17 with a cutting edge 17a pointing in the screwing direction of the screw. The division of the cutting teeth is, for example, such that six to twenty teeth are created per thread, with the number of teeth decreasing towards the tip of the screw. As can best be seen from Figures 2, 3, 4 and 5, the recesses 16 interrupting the ridge 15 are designed such that the cutting edge 17a mentioned is created, with a surface 18 being formed at the base of the recess, which acts as a lock in the unscrewing direction of the screw. The cutting flanks 19 forming the cutting edge 17a cut the thread flank surfaces 21 at an angle 20 of preferably 15 to 25 degrees, namely at edges 22. '
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen eine Abwandlungsform, die sich von der eben beschriebenen Ausführungsform lediglich bezüglich der Ausbildung des Grundes der Ausnehmungen 16 unterscheidet. Bei der Abwandlungsform ist nämlich die dem Grund der Ausnehmungsn 16 darstellende Fläche nicht als ebene Fläche 18 sondern als Keil 23 ausgebildet, wobei dieFigures 6, 7 and 8 show a modified form which differs from the embodiment just described only in terms of the design of the base of the recesses 16. In the modified form, the surface representing the base of the recesses 16 is not designed as a flat surface 18 but as a wedge 23, whereby the
Keilkante 24 in den Gewindegrat 15 übergeht. Die Keilflächen 25 des Keils 23 bilden einen Winkel 26 von vorzugsweise 60 bis 90 Grad und schneiden die Gewindeflankenflächen 21 in den Kanten 27. Dies bewirkt, daß beim Einschrauben der Schraube das durch das Gewinde zu verdrängende Material leichter an die Schneidkanten 17a geführt wird, wodurch die Schneidwirkung der Schraube noch weiter gesteigert wird.Wedge edge 24 merges into the thread ridge 15. The wedge surfaces 25 of the wedge 23 form an angle 26 of preferably 60 to 90 degrees and cut the thread flank surfaces 21 in the edges 27. This has the effect that when screwing in the screw, the material to be displaced by the thread is guided more easily to the cutting edges 17a, whereby the cutting effect of the screw is increased even further.
Beide Ausführungsformen können folgendermaßen ausgestaltet sein. So kann die Tiefe der die Schneidezähne 17 bildenden Ausnehmungen 16 zwischen 2/7 und 4/7 der Gewindehöhe des Gewindes 14 liegen. Die Schneidkante 17a ist zweckmäßigerweise in einem Winkel 28 zwischen 25 und 35 Grad zum Schraubenradius 30 anzustellen. Die Fläche 18 bzw. die Keilkante 14 weist vorzugsweise einen Winkel 29 zur Tangente 31 von 20 bis 30 Grad auf. Alle Übergänge der die Gewindeflankenflächen schneidenden Flächen sind so auszubilden, daß keine scharfen Kanten entstehen, die den Materialfluß beeinträchtigen würden.Both embodiments can be designed as follows. The depth of the recesses 16 forming the cutting teeth 17 can be between 2/7 and 4/7 of the thread height of the thread 14. The cutting edge 17a is expediently set at an angle 28 of between 25 and 35 degrees to the screw radius 30. The surface 18 or the wedge edge 14 preferably has an angle 29 to the tangent 31 of 20 to 30 degrees. All transitions of the surfaces cutting the thread flank surfaces are to be designed in such a way that no sharp edges are created that would impair the material flow.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr sind zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Dies betrifft insbesondere die Anzahl derThe invention is not limited to the embodiments shown and described, but numerous modifications are possible without departing from the scope of the invention. This particularly concerns the number of
Schneidzähne pro Gewindegang sowie die Tiefe und räumliche Gestaltung der die Schneidzähne bildenden Ausnehmungen 16= Wesentlich ist jedoch, daß sich die Zahnung des Gewindegangs bis zum Spitzende der Schraubenspitze erstreckt und daß zumindest der sich an die Schraubenspitze anschließende erste Gewindegang des Schraubenschafts eine solche Zahnung aufweist.Cutting teeth per thread as well as the depth and spatial design of the recesses forming the cutting teeth 16= It is essential, however, that the teeth of the thread extend to the tip end of the screw tip and that at least the first thread of the screw shaft adjoining the screw tip has such teeth.
Claims (7)
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